# 15.4 求解行列式
> 原文: [http://math.mit.edu/~djk/calculus_beginners/chapter15/section04.html](http://math.mit.edu/~djk/calculus_beginners/chapter15/section04.html)
那么,从前两个事实来看,我们可以计算任何行列式的值,从而计算任何平行边图的面积或体积或任何值。
**怎么样?**
好吧,我们可以将多个行相加,以摆脱对角线元素。当我们完成时,我们可以推断出行列式的值是对角元素的乘积。
实际上,我们只需要将对角线一侧的元素设为![](https://img.kancloud.cn/fb/02/fb0294de83ba79f08ad4634c597b108c_9x12.gif),并取对角线元素的乘积。摆脱其他人有时是一件好事,但根本不会影响对角元素。
让我们评估以下数组的行列式:
![](https://img.kancloud.cn/b9/9d/b99da5fb1ec0d2f1b115f823e5747af8_209x45.gif)
如果我们从第一个矩阵中的第二行中减去![](https://img.kancloud.cn/13/4b/134b46c4e9511d2584e1aac895f801e9_9x13.gif)乘以第一行,我们得到第二行的![](https://img.kancloud.cn/3b/50/3b50968954a9025b7abeebd8a8fc3298_52x18.gif),因此行列式为![](https://img.kancloud.cn/47/84/4784aa84683ad2301b0c274bff538d81_22x12.gif)。在第二个数组中,我们从第二个数组中减去![](https://img.kancloud.cn/3c/f1/3cf1a9252f02e15d862242c8ad71efb0_9x38.gif)乘以第一行,并将![](https://img.kancloud.cn/35/f0/35f0b4c4c78f9a1f70d334dc4144f17a_38x18.gif)作为新的第二行。因此,第二基质的行列式是![](https://img.kancloud.cn/f3/ba/f3ba8fada817fedcbfb1306f6229079c_40x12.gif)或![](https://img.kancloud.cn/ba/da/bada0a5fcbb40c86de47bdd5952b2db1_9x13.gif)。
这通过线性告诉我们这两个矩阵之和的行列式,
![](https://img.kancloud.cn/4e/93/4e93b8f5df4d9daf233fc770b98192ac_96x45.gif)
是![](https://img.kancloud.cn/26/4c/264cbe5fec2e830b4a783987e58dbb2f_53x14.gif)或![](https://img.kancloud.cn/55/95/559537f1e11c68d8ba3d9f6d540de6b0_7x13.gif)。我们可以通过从第二行中减去第一行的![](https://img.kancloud.cn/f1/48/f148b8b797648b6c31cf2fbb84ae4aed_9x38.gif)来验证这一点,将第二行转换为![](https://img.kancloud.cn/f3/3a/f33a96904eea2ad5ba329f47e099a2f4_42x37.gif),并且对角元素的乘积是![](https://img.kancloud.cn/55/95/559537f1e11c68d8ba3d9f6d540de6b0_7x13.gif)。当两个数组具有相同的基数时,您可以以这种方式应用行列式的线性,并且仅在非基数行中不同。
用于评估两个矩阵上使用的行列式(有时称为“行减少”,有时称为“高斯消除”)的这个过程可以应用于任何大小的正方形阵列。 ![](https://img.kancloud.cn/c4/35/c435be78761dffb34ad7cefa6d6f1b3a_9x12.gif)阵列很容易为![](https://img.kancloud.cn/c4/35/c435be78761dffb34ad7cefa6d6f1b3a_9x12.gif)做,但即使这样也很容易出错。对于![](https://img.kancloud.cn/e8/85/e885a0144704b308aa0f7222aa232822_9x12.gif)而言![](https://img.kancloud.cn/e8/85/e885a0144704b308aa0f7222aa232822_9x12.gif)仍然相当容易,但是大多数人会在这个过程中犯下一些愚蠢的错误,因为这样做的步骤太无聊了,而且大部分时间都会出错。即使你和我可以期望![](https://img.kancloud.cn/ba/da/bada0a5fcbb40c86de47bdd5952b2db1_9x13.gif)行列式在大多数情况下通过这种方法手动完成时也会错误![](https://img.kancloud.cn/ba/da/bada0a5fcbb40c86de47bdd5952b2db1_9x13.gif),因为这些步骤非常简单且无趣。你的思想会一路走来,你很有可能搞砸了。
**这是评估行列式的唯一方法吗?**
不,至少还有其他两种方式,其中一种方式同样无聊,容易出错。另一个是神奇而有趣的,但令人惊讶的是它从未被教过,很少有人听说过它。
一种标准方法是为刚刚描述的方法的结果编写公式。如果从行![](https://img.kancloud.cn/14/a6/14a642e6922eade328b26dd96d7134a8_38x18.gif)和![](https://img.kancloud.cn/d7/f8/d7f8b8348c7ddf3f45613e7e0fbc14fc_37x18.gif)开始。要将![](https://img.kancloud.cn/b5/46/b546a89f36ed0a48be4457149ac399aa_8x8.gif)转换为![](https://img.kancloud.cn/fb/02/fb0294de83ba79f08ad4634c597b108c_9x12.gif),请从第二行减去![](https://img.kancloud.cn/8d/47/8d478b128adc5217fcb86d082c0b1284_10x33.gif)的第一行。得到的对角元素是![](https://img.kancloud.cn/f8/f8/f8f866ab3678a853e3a66b2004f1b3e1_9x8.gif)和![](https://img.kancloud.cn/a3/50/a3505b0b4d2c54f9b214b9cae3e93b8c_44x33.gif),它们的产物是 **![](https://img.kancloud.cn/79/0b/790b878c4094a9e35248ee2909b7e0c8_57x13.gif)** 。这是一般二乘二阵列的行列式的公式。计算三乘三个行列式的标准方法是在三个向下倾斜的对角线上取条目的乘积,并从它们的总和中减去三个向上倾斜的对角线中的每一个上的条目乘积的总和。
**练习 15.6 通过上述任何方法评估以下行列式。**
![](https://img.kancloud.cn/35/6e/356e11d0e7c147325fa16237a05e4c7f_316x67.gif)
**那么神奇的方法是什么?**
- 第 0 章:为何学习微积分?
- 0.1 你应该知道什么
- 0.2 什么是微积分?我们为什么要研究它?
- 第 1 章:数字
- 1.1 什么是数字?有理数
- 1.2 小数和实数
- 1.3 复数
- 复数运算
- 1.4 可数集(消遣)
- 第 2 章:使用电子表格
- 2.1 什么是电子表格?
- 2.2 斐波纳契数
- 2.3 帕斯卡的三角形
- 2.4 与电子表格集成
- 第 3 章:线性函数
- 3.1 什么是函数?
- 3.2 线性函数
- 3.3 线性
- 第四章:函数的二次型和导数
- 4.1 更复杂的函数
- 4.2 二次函数的斜率
- 第 5 章:有理函数和导数的计算
- 5.1 有理函数的导数
- 第 6 章:指数函数,替换和链规则
- 6.1 最有用函数的导数
- 第 7 章:三角函数及其导数
- 7.1 二维数学
- 7.2 三角学和导数以及加法定理
- 第 8 章:反函数及其导函数
- 8.1 反函数
- 8.2 微分反函数
- 8.3 更多规则
- 第 9 章:数值微分和不可微函数
- 9.1 数值微分
- 9.2 绘制导数图
- 9.3 不可微函数
- 第 10 章:微分的回顾
- 10.1 复习
- 第 11 章:微分在求解方程中的应用
- 11.1 求解方程
- 第 12 章:反导数
- 12.1 反导数
- 第 13 章:曲线下面积;定积分
- 13.1 区域:定义,名称和符号
- 13.2 微积分和确定区域的基本定理
- 13.3 积分的诀窍
- 第 14 章:数值积分
- 14.1 数值积分计划
- 14.2 积分的“规则”
- 14.3 为什么这些规则有效?
- 第 15 章:平行数字的面积和体积;行列式
- 15.1 有符号面积和体积
- 15.2 表示平行边的图形
- 15.3 行列式的属性
- 15.4 求解行列式
- 15.5 用于求解电子表格中的行列式的爱丽丝梦游仙境方法
- 第 16 章一些纯数学
- 16.1 极限和点集拓扑简介
- 16.2 紧集
- 16.3 杂注
- 16.4 Lebesgue 积分
- 第 17 章:物理的建模应用
- 17.1 垂直运动建模
- 17.2 弹簧建模(谐波振荡器)
- 17.3 受迫振荡
- 17.4 简单电路
- 第 18 章捕食者猎物模型
- 18.1 捕食者猎物模型
- 第 19 章:求解微分方程
- 19.1 计划
- 19.2 一阶微分方程
- 19.3 二阶微分方程
- 19.4 行星运动